CN1077052C - 适于安装在一个挡壁上的挡声板 - Google Patents

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Abstract

一将一机动车的乘客室同发动机室分隔开的挡壁20在其上装有一挡声板组件10。所述挡声板组件10包括一具有模制结构和消声特性的挡声层12。至少一个紧固件28同所述挡声层12整体模制。所述紧固件28包括若干个外隔肋30，所述外隔肋30从一管件32侧边突出并将所述挡声层12的一内表面24同所述挡壁20隔开。一个周向延伸的凸缘头34同所述管件32一体形成并包括一第一截头圆锥部分36和一第二倒置截头圆锥部分38。所述第一和第二部分36，38的环形基底整体形成而所述第二部分38的一下端同所述管件32整体形成，这样插入凸缘头穿过一个挡壁孔46所用的力就比将凸缘头从孔中拔出的力小。

Description

适于安装在一个挡壁上的挡声板
本申请要求申请日为1996年7月26日的美国临时申请No.60/021,011的优先权。
本发明涉及一种挡声板，它带有整体模制的用于将此挡声板紧固至一个支撑结构上的止动器，尤其是涉及一种挡声板，它带有整体模制的用于将挡声板安装在一机动车防火墙上和用于将一吸声层紧固至此挡声板上的止动器。
在大多数目前的机动车中，一个钢制防火墙将发动机室与乘客室分隔开。为了减少声音从发动机室穿过防火墙传入乘客室，一个挡声板(或者叫做挡声板)由一种弹性材料制成并安装且覆盖在防火墙上。
一种由一开孔泡沫材料制成的吸声层连在此挡声板上并位于挡声板和防火墙之间。此挡声板的一外表面同机动车地毯的一底面相接触并伸出地毯至仪表板后防火墙的上部。通常用热融胶或喷涂粘结剂技术将吸声材料连接到挡声板上。能够将泡沫材料粘到此弹性板上的粘合剂在耗散臭氧的溶剂中溶解，因此必须非常小心的处理。由于环境问题及新的工业标准许多这种类型的粘合剂不再生产。一种称为热压的技术已用来代替耗散臭氧的粘合剂。但是，在热压前这些层板必须适当地对齐且临时紧固在一起。避免使用粘合剂或临时紧固件所产生的困难而将吸声层连接到挡声层上会有益处的。
通过焊接或机械紧固将许多螺栓连接到防火墙上。为了将挡声和吸声层装入一个机动车中，在挡声和吸声层中设置了相应于螺栓位置的孔。每个孔与相应的螺栓对齐并压在螺栓上直至吸声层与防火墙相接触。随后，一个端部接头安置在螺栓上以防止吸声层与防火墙分离。在此情况中将层板装到螺栓上需要许多不同的部件且比较费时。这些不同的部件和努力导致库存、费用以及安装时间大大增加。
1985年8月16日公开的FR-A-2559559(伊州工具公司)披露了一种快速下压式塑性紧固件，用于由一个螺柱将地毯固定到机动车地板上，螺柱例如由焊接安装到机动车地板上。塑料紧固件具有一个较大的头部和一个杆部，杆部设有两条水平槽，用于当紧固件压在螺柱上时承接螺柱的螺纹。
现有技术中的这些及其它问题通过一个将一隔声层和吸声层机械紧固在一个支撑结构上的装置而得以克服，其中隔声层具有一个整体形成的紧固件，可以穿过吸声层以及支撑结构中的一个孔。
根据本发明，一个挡声板适于通过一紧固件安装在一挡壁上，而且紧固件同此挡声层整体模制在一起。此紧固件包括一具有一圆周形的第一周向延伸壁，此圆周壁的横截面尺寸大小可安装在挡壁的孔内。此第一周向延伸壁的一个第一端同此聚集层的内表面整体形成，而一个中空的凸缘头同此第一周向延伸壁中与第一端相对的第二端整体形成。此中空凸缘头具有一个周向延伸的第二周向延伸壁，此壁向凸缘头的一自由端逐渐变细，其横截面尺寸比挡壁孔的横截面尺寸大，这样此紧固件就由此第二周向延伸壁挡在此挡壁内。此周向延伸的第二周向延伸壁可以收缩以装在挡壁孔内并在穿过此孔内时可膨胀。在此情况下，当此凸缘头完全穿过此挡壁而且此第一周向延伸壁容装在此孔内时，此挡声板就固定在此挡壁上。
尽管第一周向延伸壁可以是只有一外表面的实心体，但最好此壁限定一中空的内部，它带有一内表面以及在此内表面上整体形成的一个或多个加强筋。
除了此内部加强筋外，或做为替换，可在此第一周向延伸壁的外表面和此挡声层的内表面整体形成一个或多个隔肋，以加固此第一周向延伸壁。当此挡声板装在此声音挡壁上时此隔肋的一个上边可紧靠此声音挡壁以将此挡声层的内表面同此挡壁分开并加固此第一周向延伸壁。
另外根据本发明，此紧固件的第二周向延伸壁包括一倒置的截头圆锥部分以及一截头圆锥部分，其中倒置截头圆锥部分带有一同第一周向延伸壁的第二端整体形成的顶部和一个基底，而截头圆锥部分带有一同倒置截头圆锥部分之基底整体形成的基底以及一个背向挡声层内表面的顶部。此倒置截头圆锥部分的高度最好比此截头圆锥部分的高度低，这样插入凸缘头穿过挡壁孔所用的力就比从中去除凸缘头时小。
根据本发明一个进一步的实施例，还提供了一种机动车挡声板组件，其中一个挡壁将一个乘客室与一个发动机室分隔开，而上述挡声板安装在所述挡壁上，所述挡壁具有至少一个贯穿其中的孔。
下面将参考附图对本发明进行描述，其中：
图1是一个整体紧固件组件的立体图，示出了用根据本发明的一个整体紧固件连在一起的一挡声板和吸声层(虚线)的一部分；
图2是图1中挡声板和整体紧固件的一部分的一个侧视图；
图3是沿图2中3—3线的整体紧固件的一个剖视图；
图4是根据本发明的一个第二实施例的一个整体紧固件组件的一个俯视图；
图5是图1中整体紧固件组件处于安装状态时的一个局部剖视图。
参照图1、图2和图5，一个挡声板或挡声板组件10包括一个外挡声板或层12和一个内吸声板或层14(如图1中虚线所示)。此外挡声板12最好由一种填充的弹性可模制聚合物如聚丙烯制成，并从乘客室一侧连接到一个机动车防火墙上。此板12起一个挡声层的作用，以减少声音从发动机室穿过防火墙传入机动车的乘客室。此内吸声板14由一种柔性泡沫材料如聚氨酯或玻璃纤维棉絮制成。此板14的一内表面18位于同一个机动车防火墙20(图5)相对处，而其一外表面22面对此挡声板12的一内表面24。此挡声板12的一外表面26面对一机动车地毯(未示出)的下面并伸过仪表板后面的地毯。
一个机械紧固件28同挡声板12的内表面24连成一体并从内表面24向上延伸。尽管只示出了同挡声板相连的一个紧固件，应该理解可以在挡声板上的不同位置设置若干个紧固件以将挡声板固定到机动车上。此紧固件28包括若干个外部隔肋30，此隔肋30从一个管件32侧边突出。隔肋30压缩紧固件附近的吸声板14以使吸声板14安装在挡声板12时能相对其保持适当的定位。肋30还起隔肋的作用以使挡声板12相对防火墙20保持充足的间距，这样吸声板14可位于其中。管件32的一端同挡声板12整体模制在一起并从此内表面24突出。管件32和/或隔肋30的高度可根据吸声板的厚度和挡声板与防火墙之间所需的特定间距进行变化。作为替换，如图4所示在挡声板直接放置在同防火墙相对例如在不安装吸声板的一点时，隔肋30可以去除。一个中空的周向延伸凸缘头34同此管件32一体形成并从其侧边突出。此凸缘头34由一第一截头圆锥部分36和一第二倒置截头圆锥部分38组成。此第一和第二截头圆锥部分最好在其边界处连续。此第一和第二部分36、38的环形基底一体形成而第二部分38的下端同管件32相对的一端一体形成。第一部分36的轴向高度比第二部分38的轴向高度要高，如图2清楚可见。一中心孔35贯穿外表面26和内表面24之间的挡声板12、管件32以及凸缘头34的一部分。此孔35的一个上端在一个内实壁37处终止。此壁37最好平行于挡声板12的内表面24并盖在孔的上端。此壁37能加固凸缘头34的上部以抵抗向外的偏斜，但允许凸缘头34向内的偏斜。此壁37还起一个挡声板的作用，否则在紧固件28安装在机动车防火墙时声音从发动机室经过紧固件28内部传到乘客室。若干个支撑棱40同凸缘头34的一个中部39一体形成并从其中部39径向向外延伸，在第一部分36处终止。
此挡声板和紧固件最好在一次模制过程中形成。在此挡声板和紧固件形成后且在其从模子中取出前，一个脱模销(未示出)沿图2中箭头41所示方向压在此中部39以将挡声板和紧固件从模子中弹出。此支撑棱40起分散在模制和安装过程中产生的环绕此凸缘头上部的力的作用。此凸缘头34在脱模销压在此中部39上时还可收缩以从模子中脱出。
如图3所示，若干个内支撑棱42从管件32一中轴处径向向外延伸并在管件内周表面44处终止，以加强管件防止其翘曲。在有些情况下，内支撑棱42可以去除而此加强功能由外隔肋30完成。
下面参照图5，紧固件28代替机动车防火墙内的常用的将挡声板连在机动车上的螺栓以及与其相连的螺母。一个为每个紧固件设置的开口46贯穿防火墙且其内径基本同管件32的外径相等。通过将吸声板14定位在挡声板上而安装挡声板组件10。此吸声板14在相应于挡板12上的紧固件28位置处设有若干个孔。如果在吸声板中不设置孔，此板最好由这样一种材料形成，即压在紧固件上时此材料易于形成孔。不论怎样，此吸声板向挡声板下压直到每个紧固件28的头部穿过吸声板的内表面18且吸声板的外表面同挡声板12的内表面24相紧靠。吸声层在挡声板上的安装可以在机动车装配场地或远离它如挡声板成形场地完成。此挡声板组件10于是位于同机动车防火墙20相邻处并调整直到紧固件28同其防火墙中各自的孔46对齐。每个紧固件向各自的孔46下压。当凸缘头的第一截头圆锥部分36同孔46相配合时，每个紧固件的凸缘头34向里收缩并继续收缩直至此第一圆锥底座穿过此孔。此凸缘头则向外膨胀至其原来形状进而将此挡声板组件10锁紧在防火墙20上。由于第一部分36的轴向高度比第二部分38的轴向高度高，在紧固件去除时所需的力就比其插入时更大。
上述实施例优于常用安装方式的一个独特优点在于泡沫材料当折曲时能避过较硬的弹性材料，这样可消除泡沫材料的剪切，从而避免在现有技术中可能发生的在剪切界面处的泡沫材料与弹性材料的分离。于是，就可以提供一种简单、有效和经济的装置将一个吸声层暂时或永久性地连接到一个挡声层上。
本发明特别适用于机动车挡声板，其中一个注模的弹性挡声层连到一个人造弹性泡沫层上。
本发明还适用于机动或非机动车中其它的单一或复合层，其中此层板中的一层起一个顶盖的作用可暂时或永久性地连到一个支撑面上。由于本发明的紧固件只从一个材料层的一侧突出，另一侧可在各种环境中用于装饰性外壳。例如，本发明的紧固件可用于将装饰板连到一个机动车的门上或别的合适的结构上。
在不偏离本发明范围的情况下，在上述说明书及附图所表述的宗旨内可以进行合理的改动和替换。

Claims (18)

1.一种适于安装在一个挡壁(20)上的挡声板(10)，所述挡声板(10)包括：
一个具有模制结构和消声特性的挡声层(12)，所述挡声层(12)具有一个可面向所述挡壁(20)的内表面(24)和一个可背向所述挡壁(20)的外表面(26)；
一个同所述挡声层(12)整体模制的紧固件(28)，所述紧固件将挡声板(10)固定到挡壁(20)上，
其特征在于：
一具有横截面尺寸的孔(46)形成在挡壁(20)中；所述紧固件包括一第一周向延伸壁(32)，所述壁的横截面尺寸大小可装在挡壁孔(46)内，所述第一周向延伸壁(32)的一第一端同所述挡声层(12)的内表面(24)整体形成，一个中空的凸缘头(34)同所述第一周向延伸壁(32)中与第一端相对的一第二端整体形成，所述中空的凸缘头(34)具有一向凸缘头(34)的一自由端逐渐变细的第二周向延伸壁(36，38)，所述第二周向延伸壁(36，38)的横截面尺寸比挡壁孔(46)的横截面尺寸大，这样所述紧固件(28)由所述第二周向延伸壁(36，38)挡在所述挡壁(20)内，所述第二周向延伸壁(36，38)可收缩以穿过所述挡壁孔(46)并在穿越所述挡壁孔(46)后可膨胀；
其中当所述凸缘头(34)完全穿过所述挡壁(20)并且第一周向延伸壁(32)包容在所述孔(46)中时，所述挡声板(10)固定在挡壁(20)上。
2.根据权利要求1所述的一种挡声板(10)，其特征在于：所述第一周向延伸壁(32)限定一个有一内表面(44)的中空内部(35)，且进而包括至少一个与所述内表面(44)整体形成的加强筋(42)。
3.根据权利要求2所述的一种挡声板(10)，其特征在于：所述至少为一个的加强筋(42)包括若干个加强筋(42)，每个加强筋(42)具有一个在中空内部(35)中部与其它加强筋(42)的第一端相连的第一端以及一个同内表面(44)整体形成的一个第二端。
4.根据权利要求1所述的一种挡声板(10)，其特征在于：还包括至少一个隔肋(30)，所述隔肋具有一个底边、一个顶边和一对在所述底边和顶边之间延伸的侧边，其中一个侧边与所述第一周向延伸壁(32)的一个外表面整体形成而所述底边同所述挡声层(12)的内表面(24)整体形成，在挡声板(10)安装在挡壁(20)上时所述隔肋的顶边可紧靠在所述挡壁(20)上以将挡声层(12)的内表面(24)与所述挡壁(20)隔开。
5.根据权利要求4所述的一种挡声板(10)，其特征在于：所述隔肋(30)从其底边至其顶边的长度比第一周向延伸壁(32)从挡声层(12)内表面(24)至凸缘头(34)的长度小，这样当挡声板(10)安装在挡壁(20)上时所述挡壁(20)夹在凸缘头(34)与隔肋(30)之间。
6.根据权利要求4或5所述的一种挡声板(10)，其特征在于：所述至少为一个的隔肋(30)包括若干个绕第一周向延伸壁(32)的圆周面等距间隔的隔肋(30)。
7.根据权利要求1所述的一种挡声板(10)，其特征在于：还包括一个吸声层(14)，其外表面(22)同所述挡声层(12)相接触而其内表面(18)同所述挡壁(20)相接触。
8.根据权利要求7所述的一种挡声板(10)，其特征在于：所述第二周向延伸壁(36，38)包括一个倒置的截头圆锥部分(38)和一个截头圆锥部分(36)，其中倒置截头圆锥部分(38)带有一同第一周向延伸壁(32)的第二端整体形成的顶部和一个基底，而截头圆锥部分(36)带有一个同倒置截头圆锥部分(38)之基底整体形成的基底以及一个背向挡声层(12)内表面(24)的顶部。
9.根据权利要求8所述的一种挡声板(10)，其特征在于：所述倒置截头圆锥部分(38)的高度比所述截头圆锥部分(36)的高度小，这样插入凸缘头(34)穿过挡壁孔(46)所需用的力就比将凸缘头(34)从孔中去除所需用的力小。
10.一个机动车挡声板组件，其中一个挡壁(20)将一个乘客室与一个发动机室分隔开，而一个挡声板(10)安装在所述挡壁(20)上，所述挡壁(20)具有至少一个贯穿其中的孔(46)，所述挡声板(10)包括：
一个具有模制结构和消声特性的挡声层(12)，所述挡声层(12)具有一个可面向所述挡壁(20)的内表面(24)和一个可背向所述挡壁(20)的外表面(26)；
一个同所述挡声层(12)整体模制的紧固件(28)，所述紧固件将挡声板(10)固定到挡壁(20)上，
其特征在于：
一具有横截面尺寸的孔(46)形成在挡壁(20)中；所述紧固件包括一第一周向延伸壁(32)，所述壁的横截面尺寸大小可装在挡壁孔(46)内，所述第一周向延伸壁(32)的一第一端同所述挡声层(12)的内表面(24)整体形成，一个中空的凸缘头(34)同所述第一周向延伸壁(32)中与第一端相对的一第二端整体形成，所述中空的凸缘头(34)具有一向凸缘头(34)的一自由端逐渐变细的第二周向延伸壁(36，38)，所述第二周向延伸壁(36，38)的横截面尺寸比挡壁孔(46)的横截面尺寸大，这样所述紧固件(28)由所述第二周向延伸壁(36，38)挡在所述挡壁(20)内，所述第二周向延伸壁(36，38)可收缩以穿过所述挡壁孔(46)并在穿越所述挡壁孔(46)后可膨胀；
其中当所述凸缘头(34)完全穿过所述挡壁(20)并且第一周向延伸壁(32)包容在所述孔(46)中时，所述挡声板(10)固定在挡壁(20)上。
11.根据权利要求10所述的一种挡声板(10)组件，其特征在于：所述第一周向延伸壁(32)限定一个有一内表面(44)的中空内部(35)，且进而包括至少一个与所述内表面(44)整体形成的加强筋(42)。
12.根据权利要求11所述的一种挡声板(10)组件，其特征在于：所述至少为一个的加强筋(42)包括若干个加强筋(42)，每个加强筋(42)具有一个在中空内部(35)中部与其它加强筋(42)的第一端相连的第一端以及一个同内表面(44)整体形成的一个第二端。
13.根据权利要求10所述的一种挡声板(10)组件，其特征在于：还包括至少一个隔肋(30)，所述隔肋具有一个底边、一个顶边和一对在所述底边和顶边之间延伸的侧边，其中一个侧边与所述第一周向延伸壁(32)的一个外表面整体形成而所述底边同所述挡声层(12)的内表面(24)整体形成，在挡声板(10)安装在挡壁(20)上时所述隔肋的顶边可紧靠在所述挡壁(20)上以将挡声层(12)的内表面(24)与所述挡壁(20)隔开。
14.根据权利要求13所述的一种挡声板(10)组件，其特征在于：所述隔肋(30)从其底边至其顶边的长度比第一周向延伸壁(32)从挡声层(12)内表面(24)至凸缘头(34)的长度小，这样当挡声板(10)安装在挡壁(20)上时所述挡壁(20)夹在凸缘头(34)与隔肋(30)之间。
15.根据权利要求13所述的一种挡声板(10)组件，其特征在于：所述至少为一个的隔肋(30)包括若干个绕第一周向延伸壁(32)的圆周面等距间隔的隔肋(30)。
16.根据权利要求10-15中任一项所述的一种挡声板(10)组件，其特征在于：还包括一个吸声层(14)，其外表面(22)同所述挡声层(12)相接触而其内表面(18)同所述挡壁(20)相接触。
17.根据权利要求10-15中任一项所述的一种挡声板(10)组件，其特征在于：所述第二周向延伸壁(36，38)包括一个倒置的截头圆锥部分(38)和一个截头圆锥部分(36)，其中倒置截头圆锥部分(38)带有一同第一周向延伸壁(32)的第二端整体形成的顶部和一个基底，而截头圆锥部分(36)带有一个同倒置截头圆锥部分(38)之基底整体形成的基底以及一个背向挡声层(12)内表面(24)的顶部。
18.根据权利要求17所述的一种挡声板(10)组件，其特征在于：所述倒置截头圆锥部分(38)的高度比所述截头圆锥部分(36)的高度小，这样插入凸缘头(34)穿过挡壁孔(46)所需用的力就比将凸缘头(34)从孔中去除所需用的力小。
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